양고추냉이 분말을 첨가한 저염 고추장의 숙성 중 미생물과 효소 활성의 변화 Changes in Microorganisms and Enzyme Activities of Low-salted Kochujang added with Horseradish Powder during Fermentation원문보기
전통고추장의 유통 중 문제가 되는 가스팽창을 억제하면서 식염 첨가량을 낮추기 위하여 양고추냉이 분말 1.2%(w/w)를 첨가한 저염 고추장(식염 $4{\sim}10%$)을 $25^{\circ}C$에서 120일 동안 발효 숙성시키면서 미생물과 효소 활성의 변화 및 가스발생량에 대하여 시험하였다. 일반 세균수는 발효 기간 중 $7.32{\sim}8.76 CFU/g$의 수준을 유지하였으며. 처리구간에 차이는 없었고, 효모수는 발효 90일까지 차이가 없었다. 양고추냉이 분말을 첨가한 고추장의 ${\alpha$- 및 ${\beta$-amylase, 중성 및 산성 protease 활성은 발효 숙성기간 중 전반적으로 대조구보다 높게 나타났으며, ${\beta$-amylase 활성은 식염의 농도가 높을수록 높게 나타났다. 양고추냉이 분말을 첨가하지 않은 대조구는 발효 초기부터 급격히 가스를 발생(5,892mL/pack)시켰으며, 식염 4% 및 6% 첨가한 양고추냉이 처리구는 각각 발효 8일 및 10일까지 가스가 발생되지 않다가 그 이후 약간의 가스($121{\sim}347mL/pack$)를 발생시켰다. 이때 가스의 주성분으로서 이산화탄소가 $74{\sim}80%$를 차지하였으며, 산소의 조성비는 0.5% 미만이었다.
전통고추장의 유통 중 문제가 되는 가스팽창을 억제하면서 식염 첨가량을 낮추기 위하여 양고추냉이 분말 1.2%(w/w)를 첨가한 저염 고추장(식염 $4{\sim}10%$)을 $25^{\circ}C$에서 120일 동안 발효 숙성시키면서 미생물과 효소 활성의 변화 및 가스발생량에 대하여 시험하였다. 일반 세균수는 발효 기간 중 $7.32{\sim}8.76 CFU/g$의 수준을 유지하였으며. 처리구간에 차이는 없었고, 효모수는 발효 90일까지 차이가 없었다. 양고추냉이 분말을 첨가한 고추장의 ${\alpha$- 및 ${\beta$-amylase, 중성 및 산성 protease 활성은 발효 숙성기간 중 전반적으로 대조구보다 높게 나타났으며, ${\beta$-amylase 활성은 식염의 농도가 높을수록 높게 나타났다. 양고추냉이 분말을 첨가하지 않은 대조구는 발효 초기부터 급격히 가스를 발생(5,892mL/pack)시켰으며, 식염 4% 및 6% 첨가한 양고추냉이 처리구는 각각 발효 8일 및 10일까지 가스가 발생되지 않다가 그 이후 약간의 가스($121{\sim}347mL/pack$)를 발생시켰다. 이때 가스의 주성분으로서 이산화탄소가 $74{\sim}80%$를 차지하였으며, 산소의 조성비는 0.5% 미만이었다.
To reduce salt content in Korean traditional kochujang, horseradish powder (1.2%, w/w) was added to kochujang with 4-10% salt, and its microbial characteristics, enzyme activities, and gas formation in kochujang were evaluated during fermentation far 120 days at $25^{\circ}C$. All treatme...
To reduce salt content in Korean traditional kochujang, horseradish powder (1.2%, w/w) was added to kochujang with 4-10% salt, and its microbial characteristics, enzyme activities, and gas formation in kochujang were evaluated during fermentation far 120 days at $25^{\circ}C$. All treatments of kochujang had no effects on total viable bacterial numbers, which kept constant level, during fermentation (7.32-8.765 log CFU/g). Yeast numbers did not change under all treatments up to 90 days of fermentation, then decreased thereafter, ${\alpha}$-Amylase and ${\beta}$-amylase, and neutral- and acid-pretense activities of kochujang added with horseradish powder were higher than those of control group. ${\beta}$-Amylase activity of kochujang increased in proportion to salt concentration. Total accumulative volume of gas produced during fermentation of kochujang without horseradish powder was 5,892 mL/pack then decreased to 121-347mL/pack with low-salted kochujang (salt 4%, 6%) added with horseradish powder, Major gas produced was $CO_{2}(74-80%)$. Results indicate salt contents of kochujang could be lowered up to 6% by addition of horseradish powder without gas formation and quality alteration.
To reduce salt content in Korean traditional kochujang, horseradish powder (1.2%, w/w) was added to kochujang with 4-10% salt, and its microbial characteristics, enzyme activities, and gas formation in kochujang were evaluated during fermentation far 120 days at $25^{\circ}C$. All treatments of kochujang had no effects on total viable bacterial numbers, which kept constant level, during fermentation (7.32-8.765 log CFU/g). Yeast numbers did not change under all treatments up to 90 days of fermentation, then decreased thereafter, ${\alpha}$-Amylase and ${\beta}$-amylase, and neutral- and acid-pretense activities of kochujang added with horseradish powder were higher than those of control group. ${\beta}$-Amylase activity of kochujang increased in proportion to salt concentration. Total accumulative volume of gas produced during fermentation of kochujang without horseradish powder was 5,892 mL/pack then decreased to 121-347mL/pack with low-salted kochujang (salt 4%, 6%) added with horseradish powder, Major gas produced was $CO_{2}(74-80%)$. Results indicate salt contents of kochujang could be lowered up to 6% by addition of horseradish powder without gas formation and quality alteration.
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문제 정의
이 연구에서는 지금까지 시도되지 않았던 천연보존제로서 가능성이 있는 양고추냉이 분말을 식염첨가량을 달리한 고추장에 첨가하여 전통 고추장 발효 및 유통 중 문제가 되는 가스 팽창문제를 해결하면서, 발효·숙성 중 미생물과 효소활성의 변화를 관찰하여 저염 고추장의 제조가능성을 제시하였다.
제안 방법
고추장 5 g을 0.1% peptone액으로 희석한 후 세균은 30℃ 항온기에서 24시간 동안 배양하여 형성된 집락수를 계수하였다. 효모는 Yeast & Mold Count Plates(petrifilm™, 3M, St.
고추장은 순창지역의 전통식 방법에 따라 배합하였고 그 배합비율은 Table 1과 같다. 고추장 제조에 사용된 식혜는 찹쌀을 하룻밤 물에 불린 후 마쇄하여 엿기름 추출물과 잘 혼합하여 60℃에서 1시간 당화시킨 후 여과한 것으로 하였고, 각 시료는 식염의 농도와 양고추냉이 분말의 첨가 유무에 따라 5개의 실험구로 구분하여 제조하였다.
고추장의 팽창 정도에 따라 발효 8, 10, 12, 13, 120일에 고추장 포장재에 미리 도포된 실리콘을 통하여 의약용 주사기(50 mL)로 생성되는 가스를 뽑아내었고 매회 그 용량을 누적하여 가스 발생 총량으로 하였다. 채취된 가스는 채취 직후에 산소-이산화탄소 분석기(Abiss VAK-12, France)를 사용하여 가스 중 산소와 이산화탄소 비율을 측정하였다.
양고추냉이 분말을 첨가한 고추장의 a- 및 P-amylase, 중성 및 산성 protease 활성은 발 효·숙성기간 중 전반적으로 대조구보다 높게 나타났으며, p- amylase 활성은 식염의 농도가 높을수록 높게 나타났다. 양고 추냉이 분말을 첨가하지 않은 대조구는 발효 초기부터 급격히 가스를 발생(5, 892 mL/pack)시켰으며, 식염 4% 및 6% 첨가한 양고추냉이 처리구는 각각 발효 8일 및 10일까지 가스가 발생되지 않다가 그 이후 약간의 가스(121-347 mL/pack)를 발생시켰다. 이때 가스의 주성분으로서 이산화탄소가 74-80%를 차지하였으며, 산소의 조성비는 0.
2%씩 첨가하였다. 이들 실험구들은 각각 150g씩 포장용기(150X200mm, nylon/15 ㎛ + polyethylene/15 ㎛ + linear low density polyethylene/60 ㎛, (주)성일화학, 청주, Korea)에 충전하고 탈기·밀봉하여 25℃ 항온기에서 120일간 발효시키면서 30일 간격으로 채취하여 미생물과 효소의 활성을 분석하였다.
전통고추장의 유통 중 문제가 되는 가스팽창을 억제하면서 식염 첨가량을 낮추기 위하여 양고추냉이 분말 1.2%(w/w)를 첨가한 저염 고추장(식염 4-10%)을 25℃에서 120일 동안 발효·숙성시키면서 미생물과 효소 활성의 변화 및 가스발생량에 대하여 시험하였다. 일반 세균수는 발효기간 중 7.
즉, 대조구는 일반 고추장과 같이 식염 농도를 10%(w/w)로 하고 양고추냉이 분말을 첨가하지 않았다. 처리구는 고추장의 식염농도를 4, 6, 8, 10%(w/w)로 하였으며, 이들 고추장에 양 고추냉이 (allyl isothiocyanate 331 ppm 함유(17)) 분말을 효모의 증식을 억제하는 것으로 보고(20)된 1.
고추장의 팽창 정도에 따라 발효 8, 10, 12, 13, 120일에 고추장 포장재에 미리 도포된 실리콘을 통하여 의약용 주사기(50 mL)로 생성되는 가스를 뽑아내었고 매회 그 용량을 누적하여 가스 발생 총량으로 하였다. 채취된 가스는 채취 직후에 산소-이산화탄소 분석기(Abiss VAK-12, France)를 사용하여 가스 중 산소와 이산화탄소 비율을 측정하였다.
즉, 대조구는 일반 고추장과 같이 식염 농도를 10%(w/w)로 하고 양고추냉이 분말을 첨가하지 않았다. 처리구는 고추장의 식염농도를 4, 6, 8, 10%(w/w)로 하였으며, 이들 고추장에 양 고추냉이 (allyl isothiocyanate 331 ppm 함유(17)) 분말을 효모의 증식을 억제하는 것으로 보고(20)된 1.2%씩 첨가하였다. 이들 실험구들은 각각 150g씩 포장용기(150X200mm, nylon/15 ㎛ + polyethylene/15 ㎛ + linear low density polyethylene/60 ㎛, (주)성일화학, 청주, Korea)에 충전하고 탈기·밀봉하여 25℃ 항온기에서 120일간 발효시키면서 30일 간격으로 채취하여 미생물과 효소의 활성을 분석하였다.
대상 데이터
고추는 2004년 가을 순창지역에서 생산된 다복 품종을, 소금은 국내산 천일염을 사용하였다. 또한 전북 순창군 동계산 찹쌀, 순창산 백태 콩을 사용하여 고추장을 제조하였다.
고추는 2004년 가을 순창지역에서 생산된 다복 품종을, 소금은 국내산 천일염을 사용하였다. 또한 전북 순창군 동계산 찹쌀, 순창산 백태 콩을 사용하여 고추장을 제조하였다. 양고추 냉이는 중국에서 수입한 건조품을 8, 40, 120 mesh로 3단 분쇄 하여 분말로 만들어 사용하였다.
또한 전북 순창군 동계산 찹쌀, 순창산 백태 콩을 사용하여 고추장을 제조하였다. 양고추 냉이는 중국에서 수입한 건조품을 8, 40, 120 mesh로 3단 분쇄 하여 분말로 만들어 사용하였다.
이론/모형
조효소액은 Pack과 Oh의 방법(26)으로 고추장 10 g에 증류수 100 mL를 넣고 실온에서 4시간 동안 진탕 추출한 후 4℃에서 17,000 g로 10분간 원심분리 (Model J2-21 Centriftige, Beckman Ltd., USA)하여 얻은 상징액을 조효소액으로 하였다. a-Amylase 활성은 1% 전분용액을 조효소액(고추장 물추출액)으로 30℃에서 30분간 반응시킨 후 3.
성능/효과
3과 같다. a-Amylase 활성은 모든 처리구에서 발효·숙성 30일까지 증가하다가 이후 감소하는 경향을 나타내었으며, 양고추냉이 분말을 첨가한 처리구에서의 a-amyalse 활성이 대조구보다 전반적으로 높게 나타났다. Kim 둥(31)은 고추장내의 효소가 발효 40-50일경에 최대 활성을 나타내다가 이후에는 감소하였고, Oh와 Pari<(32)은 숙성된 메주 사용시 발효 30 일째에 최대 활성을 보이다가 45일 이후 급격히 감소하였으며, Shin 등(28)은 숙성 20일까지 증가하다가 이후에 급격히 감소 하였다고 보고하여 본 실험의 결과와 비슷한 경향을 나타내었다.
또한 Oh 등은 전보(34)에서 양고추냉이 분말을 첨가했을 때 식염 첨가농도 6% 이상에서 맛과 기호도에서 대조구보다 우수하였다고 보고하였다. 따라서 고추장에 첨가되는 식염 첨가량을 현재의 10% 수준에서 6-8% 정도로 낮추는 대신 양고 추냉이 분말을 첨가(1.2%)함으로써 소비자들의 식염 섭취량을 감소시키면서 유통 중 가스발생에 의한 고추장의 품질저하를 방지할 수 있을 것으로 판단된다.
1과 같다. 세균수는 발효 초기에 약간 증가하는 경향을 나타내었으나 발효 30일 이후 120일까지 7.32-8.76 log CFU/g 수준을 유지하였으며, 처리구 사이에 유의적인 차이는 나타나지 않아 양고추냉이의 첨가가 고추장의 일반세균의 증식에는 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 양고추냉이나 겨자 첨가가 고추장의 균수에 별다른 영향을 미치지 못했다는 결과(17)와 전국 각 지역에서 수집된 전통고추장의 세균수는 2.
식염의 농도가 낮은 고추장에 양고추냉이 분말을 첨가했을 때 amylase 및 protease의 활성에 영향을 주지 않거나(a-amy- lase) 약간 증가시켰으며, 효모의 수에는 영향을 주지 않으면서 (Fig. 2) 효모에 의한 가스발생은 감소시키는 것으로 추정되었다. 또한 Oh 등은 전보(34)에서 양고추냉이 분말을 첨가했을 때 식염 첨가농도 6% 이상에서 맛과 기호도에서 대조구보다 우수하였다고 보고하였다.
76 CFU/ g의 수준을 유지하였으며, 처리구간에 차이는 없었고, 효모수는 발효 90일까지 차이가 없었다. 양고추냉이 분말을 첨가한 고추장의 a- 및 P-amylase, 중성 및 산성 protease 활성은 발 효·숙성기간 중 전반적으로 대조구보다 높게 나타났으며, p- amylase 활성은 식염의 농도가 높을수록 높게 나타났다. 양고 추냉이 분말을 첨가하지 않은 대조구는 발효 초기부터 급격히 가스를 발생(5, 892 mL/pack)시켰으며, 식염 4% 및 6% 첨가한 양고추냉이 처리구는 각각 발효 8일 및 10일까지 가스가 발생되지 않다가 그 이후 약간의 가스(121-347 mL/pack)를 발생시켰다.
양고추냉이 분말을 첨가한 고추장의 p-amylase 활성(Fig. 4)은 발효 60일까지 증가하다가 그 이후에는 활성을 유지하는 것으로 나타났다. 대조구의 경우 발효·숙성기간 동안 1.
2%(w/w)를 첨가한 저염 고추장(식염 4-10%)을 25℃에서 120일 동안 발효·숙성시키면서 미생물과 효소 활성의 변화 및 가스발생량에 대하여 시험하였다. 일반 세균수는 발효기간 중 7.32-8.76 CFU/ g의 수준을 유지하였으며, 처리구간에 차이는 없었고, 효모수는 발효 90일까지 차이가 없었다. 양고추냉이 분말을 첨가한 고추장의 a- 및 P-amylase, 중성 및 산성 protease 활성은 발 효·숙성기간 중 전반적으로 대조구보다 높게 나타났으며, p- amylase 활성은 식염의 농도가 높을수록 높게 나타났다.
중성 및 산성 protease 활성은 양고추냉이 분말을 첨가한 경우 전반적으로 대조구보다 높은 것으로 나타났으며, 식염의 첨가 농도에 따른 유의적 차이는 없는 것으로 관찰되었다.
중성protease의 활성(Fig. 5)은 발효가 진행되면서 서서히 증가되는 경향으로 발효 120일째 가장 높은 활성을 나타내었으며, 발효 60일째 양고추냉이 분말과 식염 10%를 첨가한 처리구가 높은 활성을 나타낸 것을 제외하고는 처리구들 간에 유의적 차이가 없었다. 그러나 발효기간 중 전반적으로 양고추냉이 분말 처리구의 중성 protease 활성이 대조구보다 높은 것으로 나타났다.
918uni/g이라고 보고하여 본 연구의 결과와 비슷한 경향을 나타내었다. 한편, 양고추냉이 분말 처리구의 경우 유의적 차이는 나타나지 않았으나 식염의 함량이 높을수록 P-amylase 활성이 높게 나타났다.
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